[发明专利]镗杆横移多轴同步装置

说明书

所属领域

本发明涉及一种重型卧式镗车床上的镗杆横移多轴同步装置，特别是采用了一轴引导，其它轴跟随同步移动的镗杆横移装置。

背景技术

目前，在许多行业中都可能会遇到超长轴及深孔的加工问题，例如在大型水力发电行业中，需要用到大功率水电主轴和大型汽轮发电机机座等零件，此类零件中需要加工很深的内孔。这就需要开发出有能力加工的数控重型卧式镗车床，用于此类零件的加工。

由于此类重型卧式镗车床的镗削装置加工行程较长(达到8米)，在镗杆处须安装辅助支撑用的托架来保证镗杆在大行程加工过程中的刚度，由于加工的直径大小不同，镗杆应在一定范围内作横向移动，这就要求镗杆横移多轴同步。

发明内容

本发明的目的是针对重型零件大直径深孔镗孔要求，提供一种应用在重型卧式镗车床上的镗杆横移多轴同步装置。

本发明采用的技术方案是：镗杆辅助支撑采用两个或两个以上托架，每个托架的横移均采用相同的传动结构；两个或两个以上托架的横向进给轴为一组同步轴，保持同步移动，其中一个为主导轴，其它为跟随同步轴。

本发明所说的镗杆横移多轴同步装置，其构成主要包括镗杆、两个或两个以上托架、数控系统。

所说的镗杆安置在两个或两个以上托架的上体中，上体安置在滑座上，镗杆横移过程中，镗杆与托架的上体一起在各自托架的滑座中作横向移动。每个托架主体结构包括：上体、滑座、电机、减速机、丝杠螺母运动副，其中电机、减速机、丝杠安置在托架滑座上，电机与减速机相连，减速机与丝杠相连；丝杠与螺母组成丝杠螺母运动副，螺母安装在螺母座中，螺母座固装在托架上体上，螺母、螺母座和托架上体可以一起沿丝杠方向做直线运动；丝杠螺母运动副将电机的转动转化为镗杆和托架上体在托架滑座内的的横向直线运动。与所说的镗杆横移多轴同步装置相匹配的还有数控系统。所说的数控系统，其伺服控制环节的输出端与安置在各托架滑座上的电机输入端相连，用于控制各电机的同步转动，以实现镗杆横移多轴同步。

采用本发明所说的镗杆横移多轴同步装置，应用在重型卧式镗车床上，经检验，足以完成对大功率水电主轴和大型汽轮发电机机座等零件的大直径深孔镗孔的加工工作。

附图说明

图1：镗杆装置结构图；

图2：镗杆横移前托架传动结构图；

图3：电气控制原理图。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明所述的镗杆横移多轴同步装置的结构和原理作进一步的描述和说明。附图以镗杆横移三轴同步装置为例，并仅以一组镗杆支撑托架的结构进行说明，其它各组的结构相同，故不赘述。

图1是以具有三轴同步的镗杆横移装置为例的结构图。主视图中镗杆2安置在三个托架1、1a、……、1n中；以A向视图中托架1的外观图为例，镗杆2安置托架1的上体3中，上体3安置在滑座4上，镗杆2和上体3可以沿图示中的U3轴方向(如图1中A向视图所示)在滑座4中作横向移动。

其它托架，即所说的两个或两个以上托架的横移均采用相同的传动结构，现以图2中镗杆横移托架传动结构图为例，对镗杆横向移动的具体实施方式作说明。如图2所示，电机5的输出端与减速机6的输入端相连，减速机6的输出端与丝杠7的输入端相连；电机5与减速机6安装在滑座4的端部，丝杠7安装在滑座4中，丝杠7在滑座4中可作回转运动；丝杠7与螺母8成组安装，组成丝杠螺母运动副；螺母8固装在螺母座9中，螺母座9固装在上体3上，螺母8、螺母座9和上体3可以一起沿丝杠方向做直线运动；丝杠螺母运动副将电机5的转动转化为镗杆2和上体3在滑座4内的的横向直线运动。

为实现两个或两个以上托架的横向进给轴为一组同步轴(保持同步移动，其中一个为引导，其它为同步跟随轴)，两个或两个以上托架的横移采用相同的传动结构，只要控制电机5的同步转动即可实现。

如图3给出的是数控系统示意图，实现安置在各个减速机6上的电机5同步转动的功能。在数控系统10上有两个或两个以上的输出端，对应两个或两个以上的托架横移传动结构装置，即每个输出端分别与每个托架的伺服控制单元11、11a、……、11n(U3、U3a、……、U3n轴)的输入端相连，伺服控制单元11、11a、……、11n(U3、U3a、……、U3n轴)的输出端与电机5、5a、……、5n(U3、U3a、……、U3n轴)的输入端相连，用于控制电机5、5a、……、5n(U3、U3a、……、U3n轴)的转动。

全部的U3、U3a、……、U3n轴共同组成一个同步轴组，数控系统10对它们的位置环进行控制，伺服控制单元11、11a、……、11n对它们的速度环进行控制。数控系统10的输出通过伺服控制单元11、11a、……、11n分别控制电机5、5a、……、5n的同步转动来实现镗杆横移多轴同步。